手把手教你用 Java 實現(xiàn) AOP
117 2017-04-19
介紹
眾所周知,AOP(面向切面編程)是Spring框架的特色功能之一。通過設置橫切關注點(crosscuttingconcerns),AOP提供了極高的擴展性。那AOP在Spring中是怎樣運作的呢?當你只能使用corejava,卻需要AOP技術時,這個問題的解答變得極為關鍵。不僅如此,在高級技術崗位的面試中,此類問題也常作為考題出現(xiàn)。這不,我的朋友最近參加了一個面試,就被問到了這樣一個棘手的問題——如何在不使用Spring及相關庫,只用coreJava的條件下實現(xiàn)AOP。因此,我將在本文中提供一份大綱,幫助大家了解如何只用coreJava實現(xiàn)一個AOP(當然啦,這種AOP在功能上有一定的局限性)。注意,本文不是一篇有關SpringAOP與JavaAOP的對比研究,而是有關在coreJava中借助固有的設計模式實現(xiàn)AOP的教程。
想必讀者已經(jīng)知道AOP是什么,也知道在Spring框架中如何使用它,因此本文只著眼于如何在不用Spring的前提下實現(xiàn)AOP。首先,我們得知道,Spring是借助了JDKproxy和CGlib兩種技術實現(xiàn)AOP的。JDKdynamicproxy提供了一種靈活的方式來hook一個方法并執(zhí)行指定的操作,但執(zhí)行操作時得有一個限制條件:必須先提供一個相關的接口以及該接口的實現(xiàn)類。實踐出真知,讓我們透過一個案例來理解這句吧!現(xiàn)在有一個計算器程序,用于完成一些數(shù)學運算。讓我們來考慮下除法功能,此時的問題是:如果coreframework已經(jīng)具備了一份實現(xiàn)除法的代碼,我們能否在代碼執(zhí)行時劫持(highjack)它并執(zhí)行額外的校驗呢?答案是肯定的,我將用下面提供的代碼片段來證明這點。首先來看基礎接口的代碼:
publicinterfaceCalculator{
publicintcalculate(inta,intb);
}
該接口實現(xiàn)類的代碼如下:
publicclassCalculatorImplimplementsCalculator{
@Override
publicintcalculate(inta,intb){
returna/b;
}
}
假設我們既不能修該上面的代碼,也不能對核心庫進行任何改動,怎樣才能完美地實現(xiàn)校驗功能呢?不如試下JDKdynamicproxy的功能吧。
publicclassSomeHandlerimplementsInvocationHandler{
//Codeomittedforsimplicity…..
@Override
publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]params)throwsThrowable{
//Yourplexbusinessvalidationandlogic
Objectresult=method.invoke(targetObject,params);
returnresult;
}
}
讓我們通過測試類來看看由JDKdynamicproxy實現(xiàn)的校驗功能的效果如何。
publicstaticvoidmain(String[]args){
CalculatorImplcalcImpl=newCalculatorImpl();
Calculatorproxied=(Calculator)ProxyFactory.getProxy(Calculator.class,calcImpl,
newSomeHandler(calcImpl));
intresult=proxied.calculate(20,10);
System.out.println("FInalResult:::"+result);
}
從結果可以看出,簡單地實現(xiàn)功能強大的InvocationHandler接口,我們便能得到一個hookingimplementation。按照JDK文檔的描述,InvocationHandler接口是借助一個代理實例(proxyinstance)來處理一個方法調用的。
現(xiàn)在我們已經(jīng)知道,InvocationHandler的invoke()方法能夠幫助我們解決問題。那么再來解決一個新問題——怎樣才能在方法執(zhí)行的前后執(zhí)行操作呢?說的更具體一些,我們能通過添加多個aop(before、after、around)來hook一個方法嗎(譯注:原文為addmultipleaops,但我認為Handler是充當Aspect的角色)?答案同樣是肯定的。按照以下的步驟建立一個精簡的代碼模板便能滿足這樣的需求:
1.
創(chuàng)建一個抽象類,用于將aop應用于目標對象上。
2.
創(chuàng)建名為BeforeHandler和AfterHandler的兩個aop。前者在方法執(zhí)行之前工作,而后者則在方法執(zhí)行結束后工作。
3.
創(chuàng)建一個代理類,使所有的aophandler和目標對象只需作為參數(shù)傳入,就能創(chuàng)建一個hook。
4.
加入你自己的業(yè)務邏輯或者橫切關注點。
5.
最后,通過傳入相關的參數(shù)創(chuàng)建代理對象(proxyobject)。
技術實現(xiàn)概要
(譯注:此處是核心代碼片段,如果想運行該實例,需進入下方提供的鏈接下載完整代碼)
創(chuàng)建一個handler的抽象類:
publicabstractclassAbstractHandlerimplementsInvocationHandler{
privateObjecttargetObject;
publicvoidsetTargetObject(ObjecttargetObject){
this.targetObject=targetObject;
}
}
創(chuàng)建名為BeforeHandler和AfterHandler的兩個易擴展的handler抽象類:
publicabstractclassBeforeHandlerextendsAbstractHandler{
publicabstractvoidhandleBefore(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args);
publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args)throwsThrowable{
handleBefore(proxy,method,args);
returnmethod.invoke(getTargetObject(),args);
}
}
publicabstractclassAfterHandlerextendsAbstractHandler{
publicabstractvoidhandleAfter(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args);
publicObjectinvoke(Objectproxy,Methodmethod,Object[]args)throwsThrowable{
Objectresult=method.invoke(getTargetObject(),args);
handleAfter(proxy,method,args);
returnresult;
}
}
創(chuàng)建Proxy的工廠類:
publicclassProxyFactory{
publicstaticObjectgetProxy(ObjecttargetObject,
Listhandlers){
//Codetogettheproxy
returnproxyObject;
}else{
returntargetObject;
}
}
}
以下為測試代碼:
CalculatorImplcalcImpl=newCalculatorImpl();
BeforeHandlerbefore=newBeforeHandlerImpl();
AfterHandlerafter=newAfterHandlerImpl();
List
handlers.add(before);
handlers.add(after);
Calculatorproxy=(Calculator)ProxyFactory.getProxy(calcImpl,
handlers);
intresult=proxy.calculate(20,10);
配置
以上的代碼片段簡明扼要地解釋了AOP在結構上的實現(xiàn)(structuralimplementation)。當然,如果能通過實際的測試將其運用到現(xiàn)實中去,那就再好不過了。讀者可在下面的鏈接中獲取完整的工程文件,并在Java編輯器中配置它們,最后通過其中的測試類來檢驗效果。
總結
希望這篇簡短的有關AOP文章能夠幫助到大家。需說明的是,本文只實現(xiàn)了before和after兩種aop,而另外兩種,即“Around”和“Throw”,則希望讀者自行完成。
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